2024年河南省信阳市固始县中考物理三模试卷（含解析）

这是一份2024年河南省信阳市固始县中考物理三模试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.只要留心观察，生活处处皆物理。下列估测中，最接近实际的是( )
A. 一层教学楼的高度约为300dmB. 一个鸡蛋所受的重力约为0.5N
C. 教室内比较舒适的温度约为36℃D. 家用冰箱的电功率约为1000W
2.唐诗宋辞璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识，下列诗句中有关光现象的说法正确的是( )
A. “潭清疑水浅”，水浅是光的折射形成的
B. “楼台倒影入池塘”，楼台倒影是光的折射形成的
C. “瀑水喷成虹”，彩虹是光的直线传播形成的
D. “绿树阴浓夏日长”，树阴是光的反射形成的
3.2024年3月17日，在新加坡乒乓球男单决赛上，中国选手王楚钦获得金牌。如图所示，当他静止站立在水平领奖台上时，下列分析正确的是( )
A. 王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力是一对平衡力
B. 领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
C. 王楚钦对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D. 王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力是相互作用力
4.珍爱生命，安全用电。下列符合安全用电原则的是( )
A. 一个插线板上同时使用多个大功率的用电器
B. 更换灯泡时可不切断电源
C. 雷雨天在大树下避雨
D. 冰箱使用三孔插头和插座
5.两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内分别盛有体积相同的甲、乙两种不同液体。先将实心物块A用一根不计质量的细线拉住浸没在甲液体中，如图甲所示。然后将A取出擦干放入乙液体中则恰好悬浮，如图乙所示。下列判断中正确的是( )
A. 乙液体密度大于甲液体的密度
B. 甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
C. 在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
D. 甲图中容器对桌面的压力大于乙图中容器对桌面的压力
6.将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A. 拉力F1一定大于F2
B. 乙滑轮组的机械效率较高
C. 甲、乙滑轮组的有用功相同
D. 甲的额外功与有用功的比值较小
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
7.关于比热容的知识，下列说法正确的是( )
A. 比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B. 物体的质量越大，它的比热容越大
C. 比热容与质量、吸收或放出的热量均无关
D. 2kg的水温度升高1℃吸收的热量为8.4×103J
8.如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6V
B. R1的最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2：3
三、填空题：本大题共6小题，共14分。
9.人类社会能飞速发展离不开物理学家的贡献。为了纪念在电学方面做出突出贡献的______，人们以他的名字作为电阻的单位；最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是______。
10.我们知道液氮在标准大气压下的沸点是−196℃。如图所示是市场上一种液氮冰淇淋，制作时将液氮倒入盛有奶油及水果泥的纸碗中，可见水果泥(冰淇淋)周围烟雾缭绕，液氮倒在水果泥上后会迅速______(填写物态变化名称)，同时______(选填“吸收”或“放出”)热量；烟雾缭绕的“白气”实质是______(选填“空气”、“小水滴”或“氮气”)。
11.中医承载着中国古代人民同疾病作斗争的经验和知识，是一项民族文化遗产。熬制中药时，在房间里闻到淡淡的药香味，这是______现象。如图甲所示，当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过______的方式增加身体的内能。如图乙所示，拔火罐时，火罐是在______的作用下吸在身体表面的。
12.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U−I图象，若将L和R并联在电源电压为6V的电路中，则整个电路的总电流为______A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，则L与R的阻值之比为______。
13.神舟十五号载人飞船上的宇航员是通过______(选填“声波”或“电磁波”)与地面取联系的；乍暖还寒的初春，化纤衣服很容易吸附灰尘，这是因为衣服摩擦带了电，从而具有______的性质。
14.生活处处有物理，留心观察皆学问。厨房中有许多现象或厨具，包含着很多物理知识，请仿照以下示例再写出一种。
现象或厨具：抽烟机；
原因或原理：流体流速越快的地方压强越小。
现象或厨具：______；
原因或原理：______。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂l和物体M所受重力的示意图。
16.根据要求作图：如图，用笔画线代替导线，将电灯、开关、三眼插座正确接入家庭电路。
五、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
17.同学们探究“水沸腾时温度变化的规律”。
(1)装置情况如甲，实验中用到的测量工具是温度计和______，甲图中烧杯口的纸板的作用是：减少热量损失，缩短______时间；
(2)根据表的证据，在图乙中绘出水温随时间变化图像；
(3)根据数据分析可知：水的沸腾过程中温度______，你认为对应的证据是：______。
18.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下(mA=mB>mC,hA=hC>hB)，推动木块运动一段距离后停止。

(1)该实验通过木块被小球撞击后移动的距离来判断安全隐患大小，该物理方法是______；
(2)让小球从斜面的不同高度由静止滚下，目的是探究小球的动能大小与______的关系，实验中，需要控制小球的______相等；
(3) ______两次实验是用来研究超载安全隐患的，得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；
(4)若水平面足够光滑(完全没有阻力)，则______(选填“能”或“不能”)得出结论，其原因是______。
19.小东探究“电流与电阻的关系”实验，器材有：学生电源、两节干电池、电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关，滑动变阻器和导线若干。

(1)连接电路时，开关应该______，且应将滑动变阻器的滑片移到最______端。
(2)开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R ______。
(3)将电源换成学生电源，调至4V进行实验，实验中将三个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表的示数，利用描点法得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像乙可以得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______，为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器______。
A.“10Ω，0−0.6A”
B.“30Ω，0−0.5A”
C.“60Ω，0−0.3A”
②由图乙还可知，当定值电阻的阻值为5Ω时，滑动变阻器的电功率为______W。
③结合①中所选滑动变阻器和图乙中所控制的电压，在保证电路安全的情况下，仍用5Ω、10Ω、20Ω定值电阻完成该探究实验，电源电压可调节的最大值是______V。
六、计算题：本大题共2小题，共18分。
20.如图所示，质量为0.9kg的物体A以及甲、乙两个高度相同的轻质薄壁容器置于水平桌面上，甲、乙容器的底面积分别为S甲=1×10−2m2、S乙=5×10−3m2。现分别向甲、乙两个容器中倒入质量相同的酒精和水，甲中酒精的深度为10cm，乙中水的深度为16cm(已知g=10N/kg，ρ酒=0.8×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3)。求：
(1)若物体A的底面积为5×10−3m2，物体A对水平地面的压强；
(2)乙容器中水对容器底部的压力；
(3)若将物块A浸入甲容器的酒精中，甲容器的液面刚好和乙容器中的液面相平，求物块A的最大密度和此时A所受的浮力。
21.如图所示，电源电压恒定为36V，小灯泡标有“12V，6W”字样，定值电阻R1的阻值为24Ω，当开关S闭合，S1、S2都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时，灯L正常发光。求：
(1)求灯泡L的电阻；
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少；
(3)当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，这个最小值是多少。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、一层教学楼的高度约为3m=30dm，故A错误；
B、一个鸡蛋的质量约0.05kg，受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，故B正确；
C、教室内比较舒适的温度约为23℃，故C错误；
D、家用冰箱的电功率约为200W，故D错误。
故选：B。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对长度、质量、温度、功率的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
2.【答案】A
【解析】解：A、、“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的(即逆着折射光线看)，由于错觉，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅，故A正确；
B、楼台的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故B错误；
C、彩虹是光的色散现象，是光的折射形成的，故C错误；
D、树荫是树木的影子，由于光的直线传播，光射到不透明物体上，在不透明物体后面形成影子，故D错误。
故选：A。
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子看起来变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
此题主要考查了光的直线传播、光的折射、光的反射现象和光的色散现象；光的直线传播是光在同一均匀介质中的传播，光的反射是光照射到物体表面又返回的现象，光的折射是由于光从一种介质斜射入另一种介质或在不均匀介质中传播时，传播方向发生变化的现象。它们之间有本质的区别，要注意区分。
3.【答案】A
【解析】解：A.王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是对平衡力，不是相互作用力，故A正确，D错误；
B.地面对领奖台的支持力大小等于领奖台受到的重力和王楚钦受到的重力之和，因此领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力大小不同，不是一对平衡力，故B错误；
C.王楚钦对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力大小不同，不是相互作用力，故C错误。
故选：A。
(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；
(2)物体间力的作用是相互的。相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别，区别主要在于：平衡力是作用在同一物体上的两个力；相互作用力是作用在两个物体上的力。
4.【答案】D
【解析】解：A、一个插线板上同时使用多个大功率的用电器会造成电流过大，容易发生危险，故A不符合安全用电原则；
B、更换灯泡时应先切断电源，故B不符合安全用电原则；
C、雷雨天不能大树下避雨，容易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、冰箱有金属外壳，需要使用三孔插头和插座，防止因外壳漏电而发生触电事故，故D符合安全用电原则。
故选：D。
(1)同时使用的大功率用电器越多，电流越大；
(2)更换灯泡时必须先切断电源；
(3)雷雨天不能在大树下避雨；
(4)有金属外壳的用电器应使用三孔插头和插座。
本题考查了对安全用电常识的了解与应用，属基础题，难度不大。
5.【答案】D
【解析】解：ABC、设绳子拉力为F，物重为G，由题可知，A在甲液体中的浮力为：F浮甲=F+G，即F浮甲>G，
由题意可知，A在乙液体中悬浮，A在乙液体中的浮力为：F浮乙=G，
因此F浮甲>F浮乙，故C错误；
由图知两图中物体A排开液体的体积相同，根据F浮=ρ液gV排知液体密度的ρ甲>ρ乙，故A错误；
由题意可知，两容器中时液面相平，由p=ρgh可知，p甲>p乙，故B错误；
D、由图可知，两容器中液体的体积相等，ρ甲>ρ乙，由ρ=mV可知，两容器中液体的质量关系为：m甲>m乙，
由G=mg可知，两容器中液体的重力关系为：G甲>G乙，
容器对水平桌面的压力大小等于容器、液体、物块的总重力，因为两图中容器的重力相等，物块重力不变，G甲>G乙，所以装甲的容器对桌面的压力大于装乙的容器对桌面的压力，故D正确。
故选：D。
(1)设绳子拉力为F，物重为G，分别表示出A在甲液体中受到的浮力和在乙液体中受到的浮力，即可判断出物体A受到浮力和物体B受到浮力的关系，根据F浮=ρ液gV排判断出液体密度的关系，根据p=ρgh分析比较两液体对容器底部的压强关系；
(2)以容器整体为研究对象，判断出甲容器中液体重力和乙容器中液体重力的关系，由此可以得出甲容器对桌面的压力与乙容器对桌面的压力的关系。
本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件、液体压强的理解和掌握，能判断甲、乙两种液体的密度的关系是解题的关键。
6.【答案】D
【解析】解：A、由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：F=1n(G+G动)可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；
B、已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh、W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；
再由公式：可知：在额外功相同时，甲的有用功大，其效率就高，故B错误。
故选：D。
本题考查滑轮组中拉力、有用功、额外功、效率等公式的应用，有一定综合性，难度适中。
7.【答案】CD
【解析】解：比热容是物体本身的一种属性，与物体吸收或放出的热量、质量等因素都无关，只与物质的种类和状态有关。故AB错误，C正确；
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×1℃=8.4×103J，故D正确。
故选：CD。
比热容是物体本身的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与其他因素都无关。利用公式计算吸收的热量。
此题主要考查学生对比热容的决定因素和公式应用，是一道基础题。
8.【答案】CD
【解析】解：A、由图甲可知，R1和R2串联，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.8A，则电源电压为：U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V，故A错误；
BC、由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值最大为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率为：P1小=I2小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B错误，C正确；
D、当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为：
P1P2=I2R1I2R2=R1R2=10Ω15Ω=2：3，
故D正确。
故选：CD。
闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，滑动变阻器的阻值从最大的30Ω到接入为零，电流从最小的0.2A到最大值为0.8A，据此可根据欧姆定律得出电源电压，根据电功率的公式计算R1的最小功率；当滑片P位于中点时，明确R1与R2的电阻值，根据P=I2R可求它们电功率的比值。
本题主要考查欧姆定律的表达式和电功率公式的应用，能根据滑动变阻器的变化，从图像中找出相关的信息，并熟练运用欧姆定律和电功率的公式，是解答的关键。
9.【答案】欧姆 奥斯特
【解析】解：电阻的单位为欧姆，为了纪念他在电学方面的杰出贡献，人们以他的名字作为电阻的单位；
1820年，奥斯特法线通电导线周围存在磁场，证明了电与磁之间存在联系。
故答案为：欧姆；奥斯特。
(1)电阻的单位为欧姆；
(2)最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是奥斯特。
本题考查我们对电磁学基础知识的认知，难度较低。
10.【答案】汽化 吸收 小水滴
【解析】解：液氮倒在水果泥上后吸热会迅速汽化成气体；白气是水蒸气遇冷液化成小水珠。
故答案为：汽化；吸收；小水滴。
汽化指物质由液态转变成气态，汽化要吸热；液化指物质由气态转变成液态，液化要放热。
本题考查了汽化与液化的特点，属于基础题。
11.【答案】扩散 做功 大气压
【解析】解：(1)熬制中药时，在房间里闻到淡淡的药香味，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
(2)当刮痧板在身体上刮动时，刮痧板与身体摩擦做功，通过做功方式增加内能，身体会感觉到热；
(3)拔火罐时加热使得罐内空气减少，冷却后气体的压强减小，在外界大气压的作用下附着在皮肤上。
故答案为：扩散；做功；大气压。
(1)两种不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散现象，扩散现象表明分子不停地做无规则的运动；
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能；对物体做功，物体内能增加；
(3)大气压的应用大多是利用内外的气压差，所以要判断是否是大气压的应用，要注意有没有形成这个“气压差”；大气压强在实际生活中的应用十分广泛，有：吸管喝饮料、离心式水泵抽水、钢笔吸墨水等。
本题综合考查了对做功改变物体内能、扩散现象、大气压的作用等知识的理解和应用，属于基础知识的考查。
12.【答案】0.9 1：3
【解析】解：(1)若将L和R并联在电源电压为6V的电路中，并联电路各支路两端电压相等，由图可知，当电源电压为6V时，IL=0.5A，IR=0.4A，则整个电路的总电流为：I=IL+IR=0.5A+0.4A=0.9A；
(2)若将其串联在电源电压为4V的电路中，由图可知，当I′=0.2A时，UL=1V，UR=3V，电源电压U=UL+UR=1V+3V=4V，符合要求；
根据I=UR可得L与R的阻值之比为：RLR=ULI′URI′=ULUR=1V3V=13。
故答案为：0.9；1：3。
(1)若将L和R并联在电源电压为6V的电路中，根据并联电路规律可知，小灯泡和定值电阻两端电压相同且等于电源电压，通过小灯泡和定值电阻的电流之和等于干路电流，由图可知，当电源电压为6V时，通过灯泡的电流和通过定值电阻的电流，进一步计算此时的干路电流；
(2)若将其串联在电源电压为4V的电路中，根据串联电路规律可知，通过小灯泡和定值电阻的电流相同，且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压，由图可知此时灯泡和定值电阻两端的电压和电路中的电流，根据欧姆定律计算L与R的阻值的比值。
本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
13.【答案】电磁波 吸引轻小物体
【解析】解：神舟十五号载人飞船上的宇航员是通过电磁波与地面取得联系的；乍暖还寒的初春，化纤衣服很容易吸附灰尘，这是因为摩擦起电使衣服摩擦带了电，从而具有吸引轻小物体的性质。
故答案为：电磁波；吸引轻小物体。
(1)电磁波能够传递信息；
(2)用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电，带电体有吸引轻小物体的性质。
本题考查了电磁波的传播与应用、摩擦起电的有关问题，相对比较简单，属于基础题。
14.【答案】刀把上的花纹 刀把上的花纹，可以增大手与刀把接触面之间的粗糙程度，从而增大摩擦力
【解析】答：刀把上的花纹，原理是刀把上的花纹，可以增大手与刀把接触面之间的粗糙程度，从而增大摩擦力。
摩擦力的大小跟压力的大小和接触面粗糙程度有关；增大摩擦力的方法：增大压力和增大接触面的粗糙程度。
本题是物理常识题，属于基础题。
15.【答案】解：
(1)从支点向动力作用线引垂线，作出动力臂，用双箭头标出，标上字母L；如图所示：
(2)过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，即为物体的重力示意图：

【解析】(1)支点在O点，根据动力臂为支点到动力作用线的距离，作出动力臂L1；
(2)首先找出力的作用点，重力的作用点即重心在物体的几何中心；然后确定力的方向，重力的方向是竖直向下的；最后用一条带箭头的线段表示力的方向。
明确力臂的概念，从支点向力的作用线画垂线，即可找出力臂的位置，重力的作用点在重心，方向竖直向下，明确了这些基本概念便不难解决。
16.【答案】解：灯泡的接法方法：火线进入开关，经灯泡连到零线，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；三孔插座的接法方法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；如下图所示：

【解析】(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上。这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
17.【答案】停表 加热 保持不变 在5～7min时，水中产生大量气泡，上升，变大，到水面破裂，说明水沸腾了，由表中数据可知，水的温度保持为100℃不变
【解析】解：(1)水沸腾的实验需要测量随着时间的温度变化，所以还需要停表；
在烧杯口盖一个纸板，减少热量的损失，缩短沸腾前所需的时间；
(2)根据表中的数据描点、连线，如下图所示：
(3)在5～7min时，水中产生大量气泡，上升，变大，到水面破裂，说明水沸腾了，由表中数据可知，水的温度保持为100℃不变，故水的沸腾过程中温度保持不变。
故答案为：(1)停表；加热；(2)见解答；(3)保持不变；在5～7min时，水中产生大量气泡，上升，变大，到水面破裂，说明水沸腾了，由表中数据可知，水的温度保持为100℃不变。
(1)水沸腾的实验需要测量随着时间的温度变化；加盖可以减少热量损失，缩短沸腾前所需的时间；
(2)根据表中的数据描点、连线；
(3)分析水中现象及表中数据得出结论。
本实验探究“水沸腾时温度变化的规律”，考查了影响水沸腾的因素、描点法画图、分析数据得出结论等，难度不大。
18.【答案】转换法 速度 质量 甲、丙 不能 木块和小球碰撞后将一起做匀速直线运动，无法通过撞击后木块移动距离的远近来判断安全隐患
【解析】解：(1)物理学中，用能够做功的多少表示具有能量的大小；实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动距离的大小来判断小球动能的大小，运用了转换法。
(2)实验中铁球从同一斜面的不同高度由静止释放，为的是使小球到达水平面获得不同的速度，在该过程中，根据单一变量原则，除了小球从斜面滚下的高度不同外，其它条件均需相同，即小球的质量要相同。
(3)要得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；需要保证小球从斜面的同一高度由静止滚下，且小球的质量不同，由题意可得，甲、丙两次实验满足要求。
(4)若水平面足够光滑(完全没有阻力)，根据牛顿第一定律，木块被撞击后将做匀速直线运动，故不能得出以上结论。
故答案为：(1)转换法；(2)速度；质量；(3)甲、丙；(4)不能；木块和小球碰撞后将一起做匀速直线运动，无法通过撞击后木块移动距离的远近来判断安全隐患。
(1)实验中利用了转换法来进行探究活动，小球能够做功是观察小球推动小木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小；
(2)(3)由于动能的大小可能给多个因素有关，应用控制变量法来分析，高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，控制小球的质量不同，来探究动能与质量的关系；
(4)根据牛顿第一定律结合转换法分析。
动能的决定因素有两个：质量和速度。要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时，要从控制变量法的思路入手分析。注意解本题时，要把握转换法和控制变量法的运用。
19.【答案】断开 右 短路 反比 B 0.4 5
【解析】解：(1)连接电路时，为保护电路，开关必须断开，且应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；
(2)开关闭合后，电流表有示数，电路为通路，发现电压表无示数，则电压表被短路，故障可能是定值电阻R短路；
(3)①由如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像可知通过电阻的电流与电阻之积为：
UV=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，即在电压一定时，电阻越大，通过电阻的电流越小，所以可得出：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
本实验中电阻两端控制的电压为2V，当滑动变阻器的滑片不动时，将阻值较小的电阻更换为阻值较大的电阻时，阻值较大的电阻分得的电压会变大，为了控制阻值较大的电阻两端的电压不变，应减小较大阻值两端的电压，根据串联电路的电压规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，即应增大滑动变阻器接入电路的阻值，且接入的定值电阻越大，滑动变阻器接入电路的阻值越大，当电路中接入20Ω的定值电阻时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，
因为电源为4V，因此滑动变阻器两端的电压为：U滑=U−UV=4V−2V=2V，因为串联电路中的电流处处相等，所以：UVR大=U滑R滑，即：2V20Ω=2VR滑，所以R滑=20Ω，
由图丙可知，电路中的电流可达到0.4A，大于0.3A，所以应选规格为“30Ω，0−0.5A”的滑动变阻器，故选：B；
②由图丙可知，当定值电阻的阻值为5Ω时，通过5Ω的电阻的电流为0.4A，因为串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流也为0.4A，因为控制的定值电阻两端的电压为2V，所以滑动变阻器两端的电压为：U滑=U−UV=3V−2V=1V，则滑动变阻的电功率为：P1=U滑I1=1V×0.4A=0.4W；
③当选规格为“30Ω，0−0.5A”的滑动变阻器时，定值电阻两端控制的电压为2V，在保证电路安全的情况下，用所有的定值电阻完成实验，设电源电压的最大值为U′，则有：UVR大=U′−UVR滑大，即：2V20Ω=U′−2V30Ω，则U′=5V。
故答案为：(1)断开；右；(2)短路；(3)①反比；B；②0.4；③5。
(1)为了保护电路，连接电路时，开关必须断开，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
(2)开关闭合后，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能是与电压表并联的部分短路；
(3)①根据图像分析出定值电阻两端的电压都相等，且电流随着电阻的增大而减小，据此分析得出结论；
根据串联电路的分压规律和串联电路的电压规律可得出接入电路的定值电阻越大，滑动变阻器接入电路的阻值越大，当接入的定值电阻最大为20Ω时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律和串联电路的电流规律分析解答；
②由图丙确定通过5Ω的电流，因为控制的定值电阻两端的电压为2V不变，求出滑动变阻器两端的电压，再根据P=UI求出滑动变阻器消耗的电功率；
③控制的定值电阻两端的电压为2V，当选用的滑动变阻器接入电路的阻值最大值为30Ω，接入电路的定值电阻为20Ω，根据欧姆定律和串联电路的电流规律分析解答。
本题考查的是电流与电阻的规律，涉及了电路连接时的注意事项、滑动变阻器的使用、电路故障分析、数据分析，同时要知道欧姆定律的表达式和电功率的公式，解答本题的关键是要知道串联电路的分压规律，有一定的难度。
20.【答案】解(1)重力G=mg=0.9kg×10N/kg=9N，
在水平面上，物体对水平面的压力大小等于重力大小，即F=G=9N，
则物体A对水平地面的压强p=FS=9N5×10−3m2=1.8×103Pa。
(2)乙容器中水对容器底部的压强为：p乙=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×16×10−2m=1.6×103Pa，
则水对容器底部的压力为：F乙=p乙S乙=1.6×103Pa×5×10−3m2=8N；
(3)浸入甲容器的物块，当物体浸没时物块的体积最小，则其密度最大。
由于甲容器的液体进入物块后，甲容器的液面刚好和乙容器中的液面相平，
则此时甲容器的液体深度为h甲′=h乙=16cm=0.16m，
物块的最小体积V=V排=ΔV=S甲(h甲′−h甲)=1×10−2m2×(0.16m−0.1m)=6×10−4m3，
物块A的最大密度为ρA=mV=0.9kg6×10−4m3=1.5×103kg/m3，
此时A所受的浮力：F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×6×10−4m3=4.8N。
答：(1)物体A对水平地面的压强为1.8×103Pa；
(2)乙容器中水对容器底部的压力为8N；
(3)物块A的最大密度为1.5×103kg/m3，此时A所受的浮力为4.8N。
【解析】(1)在水平面上，物体对水平面的压力大小等于重力大小，再利用p=FS求得物体A对水平地面的压强；
(2)利用p=ρgh求出乙容器中水对容器底的压强，然后根据p=FS求出乙容器中水对容器底的压力；
(3)浸入甲容器的液体中的物块A，当物块浸没时物块的体积最小，则其密度最大，根据甲容器的液面刚好和乙容器中的液面相平，求出甲容器需要排开的液体的体积，即为物块的体积，然后根据p=mV可求出物块的密度，然后根据F浮=ρ水gV排求出此时A所受的浮力。
本题考查压强和密度公式的应用，关键是根据液体的体积判断出甲、乙容器中液体的是哪一种，知道浸入甲容器的液体中的物块，物块浸没时物块的体积最小，则其密度最大。
21.【答案】解：(1)小灯的电阻为RL=UL2PL=(12V)26W=24Ω；
(2)开关S闭合，S1、S2都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时，灯与变阻器串联，灯L正常发光，功率为6W，两端电压为12V，
此时变阻器两端电压为U2=U−U3=36V−12V=24V，
电路中的电流为I=P3U3=6W12V=0.5A，
变阻器连入电路的阻值为R2=U2I=24V0.5A=48Ω，
变阻器的最大阻值为R2大=2R2=2×48Ω=96Ω；
(3)当S、S1、S2都闭合时，小灯泡短路，定值电阻与变阻器并联，
调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，此时变阻器连入电路的电阻最大，
电路的最小电功率为P=P1+P2=U2R1+U2R2=(36V)224Ω+(36V)296Ω=67.5W。
答：(1)求灯泡L的电阻为24Ω；
(2)滑动变阻器的最大阻值是96Ω；
(3)当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，这个最小值是67.5W。
【解析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI=U2R求出灯泡L的电阻；
(2)当开关S闭合、S1、S2都断开且滑片P移到滑动变阻器的中点时，灯泡L与12R2串联，此时灯泡L正常发光，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后求出滑动变阻器的最大阻值；
(3)当开关S、S1、S2都闭合，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，滑动变阻器R2的最大阻值和R1并联，此时电路的总电阻最大，总功率最小，根据并联电路的电压特点和P=UI=U2R求出整个电路消耗的最小总功率。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式、欧姆定律的应用，正确判断出最后一问中电路的最小总功率时电路的结构是关键。时间/min
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温度/℃
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100
水中现象
少量气泡，上升，变小，消失
大量气泡，上升，变大，到水面破裂